礦山壓力對采煤及頂板控制的影響分析

【摘 要】在大多數情況下，礦山壓力會對煤礦的開采造成難以估量的損失，它存在于采動空間的周圍巖體中。但是由于礦山壓力也有其存在的客觀性，它是不可預防和和阻止的。所以對礦山壓力的研究顯得尤為必要。本文根據我國礦山壓力對采煤及頂板控制現狀和自己多年的經驗，對礦山壓力問題提出了自己的看法，不足之處還望大家補充和糾正。

【關鍵詞】礦山壓力；采煤；頂板控制；影響分析

由于礦脈多分布于地下層，深度較大，對土質結構山巖性土層礦道的壓力較大，由礦山壓力造成的危險性問題也日益增多，但是由于礦山壓力的客觀存在性，所以我們應該把問題集中在如何對礦山壓力對采煤及頂板控制的分析。然而，我國現有的對礦山壓力的了解并不充分，為此對礦山壓力的研究顯得尤為必要。本文集中闡述了礦山壓力對采煤及頂板控制，對正在進行煤礦改革的企業具有重大意義。

1.礦山壓力

1.1礦山壓力概括

所謂礦山壓力，即地下巖體由于自重的作用，產生一種用于平衡的原巖應力。當地下巖體處于靜止狀態的時候，應力就處于平衡狀態。然而當進行煤礦的采集的時候，就會破壞地下巖體的內部應力分布狀況，使得煤體的承受能力超出極限，進而使煤巖發生破壞，這時就會產生新的應場力，這就是礦山壓力。

1.2影響礦山壓力的因素

1.2.1開采深度

在開采煤炭的過程中，隨著開采深度的增加原始應力也隨之增加。經過多方面的研究發現，煤體巖層受到自身重力改變其原有的應力平衡所聚集的能力與煤炭的開采深度成正相關。所以我們在煤炭開采過程中，要加強對開采深度的統一管理與要求，從源頭上減少礦山壓力的出現。

1.2.2工作面推進度

除了開采深度，工作面的推進程度對礦山壓力也有著重要的影響作用，而工作面的推進度說到底就是工作時間的問題。多年的煤炭開采經驗告訴我們頂板的下沉量與工作面推進度有關，隨著工作面的推進頂板的下沉量也隨之增加。由此可以看出，對工作面推進的加速，可以很好的改善礦山壓力問題。這就要求我們，在開采過程中，除了要增加煤炭開采的利潤最大化，還要進一步的加強工作面的推進度。

1.2.3煤層傾角

據有關資料顯示，采煤過程中煤層傾角對于礦山壓力有著極其重要的影響作用。煤層傾角的存在改變了原有的應力平衡規律，并且隨著煤層傾角的增加，頂板的下沉量也隨之增加。所以，在采礦過程中，我們要加大對煤層傾角的重視，盡可能的減少煤層傾角問題，進而減少礦山壓力的影響程度。

2.礦山壓力對頂板控制的影響

2.1常見頂板事故特點分析

2.1.1周期性

由于采礦人員操作的作業周期性，造成了頂板事故也容易出現周期性。因為頂板事故是不可避免的，所以有效的增加頂板控制的延長性對于煤礦企業顯得尤為迫切。現有的煤礦安全體制要求我們在小層次里加大對于頂板事故的預防，盡可能的改變頂板事故周期性現狀，實現煤炭企業的良性發展。

2.1.2重復性

在采礦過程中，由于操作過程中不斷出現的錯誤，使得頂板控制中存在的問題得到集中的顯現。在這個過程中，出于各種方面的原因，頂板事故的發生頻率就加大，這樣就使得事故的重復性加大。這就要求我們在進行煤炭開采的過程中，明確責任制，降低頂板事故頻發的現狀。

2.2礦井壓力與頂板控制

作為煤礦開采的重要工作面，地下工作空間有效的加快了煤炭的開采經濟效率，然而，煤礦的開采還與開采環境與開采條件有關。為了更好實現開采工作的安全、有效的進行，對頂板的控制顯得尤為必要。所謂礦井壓力控制技術，就是基于采礦安全進行的基礎上，人為的對礦井壓力進行調控的手段。礦井壓力控制技術一方面減緩了礦井壓力對于煤礦開采的危害性，另一方面，也加速了人們對利用礦井壓力實現“壓力”轉為“動力”的課題的研究。

2.3礦井壓力與頂板控制的影響

（1）對頂板的控制是煤礦安全的基本要求。在煤礦工程中，由礦井壓力造成的頂板控制事故較為常見，事故的出現一方面影響了煤炭的生產，另一方面也增加了人員傷亡的頻率。所以，要實現煤炭企業競爭力的增強，提高頂板的控制力是常見的措施。

（2）對頂板的控制可以有效的減少資源的緊缺。隨著煤炭開采的深入，如何在充分得到企業利益的基礎上減少煤炭資源的損失是眾多企業面臨的重要課題。在煤炭開采過程中，我們要適量的取消部分煤炭的開采力度，這樣一方面加快了開采工作的進行，一方面減少了資源的損失。

（3）對頂板的控制可以改善煤炭開采現狀。頂板控制與地下煤炭開采之間息息相關，可以說，加強對頂板的控制是實現地下煤炭開采更好、更快發展的前提，也是提高技術經濟效率的手段之一。我們在煤炭開采的過程中，要基于顯現規律的基礎上，對支架進行合理的選擇，對頂板進行良好的管理。

（4）對頂板的控制可以進一步的提高采礦經濟效率。多年的實踐告訴我們，采礦經濟效率的提高要有良好的頂板管理作為前提。但是我國現在的大多數煤炭企業勞動力消耗較為明顯，維修勞動力在井下生產的管理中占有較大的比重，對于頂板管理人員的投入更是超過了大多的部門。

3.小結

在煤礦開采過程中，山體之間和土層之間的礦山壓力較大，特別是板塊間偏固化的礦道間的壓力更大。由于礦山壓力也有其存在的客觀性，它是不可預防和和阻止的，對礦山壓力的研究顯得尤為必要。所以在開采的過程中，就出現了起到抵抗礦山壓力的頂板，它有效的加快了采煤的進程，對于正處于煤炭轉型中的我國有著重要的意義。然而，我國大部分的煤炭企業在礦山壓力對采煤及頂板控制的影響分析并不理想，我們還要不斷的進行探索和研究。 [科]

【參考文獻】

[1]宋占國.煤礦采場礦壓的一般規律理論研究[J].煤炭技術，2009，（02）.

[2]馮志祥.淺談煤炭開采工作面礦山壓力的影響因[J].科技資訊，2011，（06）.

[3]李道雅.劉文中數值模擬技術在朱仙莊煤礦10煤層開采中應用[J].煤炭技術，2010，（08）.

[4]許家林，錢鳴高.巖層采動裂隙分布在綠色開采中的應用[J].中國礦業大學學報，2004，（02）.

[5]張寶明，陳炎光.中國煤炭高產高效技術，徐州：中國礦業大學出版社，2001.

[6]錢鳴高，石平五.礦山壓力及巖層控制.徐州：中國礦業大學出版社，2003.